Мощный усилитель моноблок для автомобиля
Мощный усилитель моноблок, в состав которого входит четыре модуля: преобразователь электрического напряжения, модуль фильтров, блок защиты и самого усилителя мощности звука. Данный аппарат отличается высоким качеством звучания, можно сказать лучший фирменный усилитель мощности среди изготовляемых моделей в домашних условиях.
Преобразователь электрического напряжения
Наиболее значимой частью в усилителе мощности считается источник питания. Любому радиолюбителю ясно, чтобы получить высокую мощность на выходе двенадцати вольт от аккумуляторной батареи будет совершенно не достаточно. Следовательно основной задачей является создание устройства, которое способно преобразовывать напряжение. В нашем случае требуется получить двуполярное питание с напряжением (плюс — минус) 60 вольт и номинальной мощностью не меньше 400Вт.
Схема преобразователя напряжения для мощного усилителя моноблока
Основным компонентом данного преобразователя является двухтактный ШИМ-контролер TL494NC, он задает импульсы определенной частоты. Частоту обеспечивают компоненты R1 и С8. Потом данные импульсы подаются на биполярные транзисторы VT1, VT2, они же являются ключами управления для мощных выходных транзисторов. При поочередном открытии, концевые транзисторы образуют в первичной обмотке трансформатора высокочастотный переменный ток.
Трансформатор поднимает питающее напряжение до необходимых 60 вольт, далее для выпрямления ток поступает на диодный мост. Дроссели, а также конденсаторы выполняют функцию сглаживания пульсаций и паразитных наводок высокой частоты. Трансформатор выполнен на кольце из феррита, которое в свою очередь собрана и склеено из пары колец с типо-размерами 45*28*8 марки НМ2000. Предварительно острые кромки колец обрабатываются напильником и обматывается изоляционной лентой.
Мощный усилитель требует достаточно надежный трансформатор, поэтому к его изготовлению нужно отнестись с полной ответственностью. Первичная обмотка содержит 2х5 витков с десятью жилами эмалированного провода диаметром 0,8 мм. Витки укладываются равномерно по всему кольцу. Концы проводов скручиваются в «косичку», затем нужно изолировать первичку опять изолентой. Если у вас в запасе имеется другой изоляционный материал, например: лакоткань, тефлоновая лента, то конечно лучше воспользоваться ими. Вторичная обмотка выполнена тремя жилами аналогичного провода и имеет 2х19 витков.
В качестве радиатора охлаждения для мощных выходных транзисторов была использована пластина из дюралюминия, толщиною 4 мм, длинна 100 мм и высота 30 мм.
Блок фильтров получает двух-полярное питание 15 вольт от стабилизатора напряжения выполненного на биполярных транзисторах VT8, VT9 и микросхемах одно-кристального линейного стабилизатора 7815, 7915. Транзисторы и микросхемы также смонтированы на небольших теплоотводах в виде алюминиевой пластины. Напряжение для модуля защиты берется от специально сделанного отвода плюсовой цепи общего питания усилителя. Падение напряжения выполняет резистор R17 мощностью 2 Вт.
Включение преобразователя как и самого усилителя моноблока происходит от подачи снимаемого напряжения +12 вольт с магнитолы или же от замка зажигания, а также например выключателя на коннекторы REM. Усилитель в включенном состоянии, на холостом ходу потребляет мизерный ток. На печатной плате, также имеется коннектор под вентилятор для принудительного охлаждения. Габариты печатной платы 140х105мм.
Мощный усилитель моноблок
Данный усилитель еще называют «Lanzar». Эта схема была взята потому, что способна обеспечивать превосходное качество звука, солидную выходную мощность, несложную настройку, большой потенциал при басовых атаках.
Принципиальная схема мощного усилителя Lanzar
Если усилитель моноблок собран без ошибок то он должен заработать сразу, остается только установить ток покоя, который выставляется при помощи подстроечного резистора R15. В первую очередь устанавливают самый малый ток и усилитель должен в течении 10 минут поработать на небольшой мощности. Затем замыкают входную цепь регулятором уровня звука, отключают акустические колонки и уже устанавливают ток покоя в диапазоне 55-85 мА.
Определяют его по падению напряжения на резисторах R24 — R27, напряжение должно находится в пределах 0,23-0,38 вольт. Действующее напряжение в обеих плечах может незначительно отличаться друг от друга. В данной схеме желательно применять конденсаторы пленочного типа К73- 17 или же зарубежные аналоги, С8, С12, С13 — можно ставить керамические.
Пары мощных выходных и предвыходных транзисторов нужно подбирать по коэффициенту передачи тока, если конечно имеется прибор для измерения этого параметра, ну а если нет, то хотя бы компоновать из одной и той же партии, также необходимо подбирать пары для транзисторов VT1, VT3 и VT2, VT4.
На представленной фотографии показаны резисторы R1 и R2 мощностью 0,25Вт, позднее их заменили на более мощные — 2Вт, но вполне будет достаточно мощность резисторов и пол-ватта. Транзисторы VT5, VT7 установлены на небольшом алюминиевом теплоотводе. Габариты печатной платы 140х80мм.
Фото собранного усилителя
Блок фильтров и защиты
Так как мощный усилитель моноблок рассчитывался для сабвуфера, то необходимо выделить из общего широкополосного стереофонического сигнала суммарный, сигнал узкой полосы низкой частоты. Для этого служит изготовленный блок фильтров. Он состоит из сумматора, который выполняет суммирование стереофонического сигнал в монофонический.
Сабсоник, фильтр инфранизких частот, тоесть фильтр, срезающий все ниже 17-20Гц, низкочастотный фильтр, который не пропускает сигнал в диапазоне 300Гц с крутизной 12дБ/окт, низкочастотный фильтр с возможностью регулировки и частотой среза в диапазоне 35-150Гц, а также регулятор фазового напряжения, выполняющий функцию сдвига фазы сигнала для оптимального согласования с акустикой системой.
Все емкости установленные в сигнальных трактах пленочные, кроме С3, С4, С6, С8. В данном примере керамическими являются также шунтирующие конденсаторы С5, С7. В случае если чувствительности усилителя будет недостаточно, то постоянными резисторами R7, R8, R9, R10 можно отрегулировать коэффициент усиления. При необходимость повысить, то нужно увеличить номинальное значение R9, R10 и уменьшением номинала R7, R8. Схема показана ниже.
Блок защиты выполняет функции сохранности сабвуфера при возникновении нештатных ситуаций в усилителе мощности, а именно предотвратит появления постоянной составляющей в нагрузке, тем самым не даст выйти из строя дорогостоящей акустической системе. Немаловажную роль защитный блок выполнят при устранении щелчка, возникающего в динамиках при включении устройства в сеть.
Есть конечно и один недостаток, который заключается в том, что нет раздельного питания, а данная схема получает питания от одного источника вместе с усилителем мощности. В следствии чего в момент выключения, электромагнитное реле не успевает отключить динамик моментально, а только по прошествии несколько секунд, то есть то время, которое требуется для разрядки конденсаторов источника питания.
Схема защиты и схема фильтров скомпонованы на одной плате имеющей размеры 185х53 мм. Контактных площадок для установки стабилитронов VD2, VD3 не предусмотрено. В практическом монтаже в данной конструкции эти стабилитроны установлены в точке подвода питания на печатную плату, но есть мнения, что можно обойтись и без них. В таком случае, по предположению, реле должно срабатывать немного быстрее в момент выключения.
Мощный усилитель моноблок — Конструкция корпуса и монтаж
Мощный усилитель моноблок, печатные платы которого расположены на отрезке алюминиевого листа толщиной 3 мм, там же закреплен радиатор охлаждения выходных транзисторов. Для лучшего контакта теплоотвода с алюминиевым листом между ними нанесена термо-проводная паста. Выходные транзисторы установлены на радиаторе через изоляционную прокладку с применением также термопасты.
Боковые панели корпуса изготовлены из древесины дубовых пород размерами 230х47х15 мм. С внутренней стороны боковых панелей сняты фаски, в которые помещается основание усилителя. Внешняя сторона панелей имеет темно-коричневый цвет и обработаны лаком. Фронтальная и тыловая панели выполнены их дюраля. На фронтальной панели установлены входные и выходные коннекторы, ручки для регулировки чувствительности, а также фильтров среза частот и фазы, светодиод включения и вентилятор.
На тыльной панели расположен добавочный вентилятор и сделаны прорези обеспечивающие свободное циркуляцию воздуха. Разъемы питания также расположены на тыльной панели. Вентилятор установленный на передней панели выполняет забор холодного воздуха, а задний вентилятор работает на вытяжку нагретого воздуха из корпуса. Кстати нужно принять к сведению, что площади охлаждающих радиаторов может оказаться недостаточно при работе в жаркую погоду. Поэтому это нужно учесть при конструировании этого аппарата.
Верхняя крышка выполнена из МДФ толщиной 4 мм и покрыта ламинатом, черной краской и лаком.
Звучание усилителя великолепное, хорошо чувствуется большой запас мощности и напористость, басы плотные и глубокие.
Здесь вы можете скачать печатные платы в формате LAY amp_monoblok
Список радиокомпонентов
